专利名称：检测由于振荡器老化引起的频偏的电路和方法
技术领域：
本发明一般涉及振荡信号生成电路。更具体地，本发明涉及用于检测由于振荡器老化而引起的由振荡器生成的时钟信号的频偏的设备及其相关方法。测量振荡器生成的时钟信号相对基准时钟信号的频偏。所测量的频偏包括来自不同源的频偏。从所测量的频偏中估算由于振荡器老化引起的频偏。
在振荡器形成无线电基站一部分的实施例中，测量振荡器生成的信号相对基准信号的频偏。甚至在所测量的值包括由于基准信号的保存引起的频偏成分时，也从一组测量值中估算振荡器老化引起的频偏。由于振荡器老化引起的频偏的估算使振荡器自动进行重新校准来抵消这样的频偏。
在电信系统中，将无线电基站用于发送信息给移动站并用于从移动站接收信息，将所发送或接收的信息调制到载波信号上。载波信号是其上定义用于在基站与一个或多个移动站之间传送信息的一个或多个信道的特定标称频率的信号。在其他标称频率的其他载波信号上定义其他信道。对于能接收在信道上发送的信息的移动站来说，重要的是基站以预期频率发送。对于能通过特定载频信道接收从移动站中发送的信息的基站来说，它必须以预期频率接收。而且，对于相互不干扰的不同信道来说，重要的是载波偏离其中心频率不超过容许量。
根据IS-54空中接口标准，要求基站生成的载波信号的中心频率至多变化0.25PPm。
可以在无线电基站的合成器模块中生成载波信号。为了满足根据例如IS-54的稳定性要求，可将所生成振荡信号的中心频率的偏差或漂移量的高稳定性振荡器用作合成器基准，从此合成载波信号。关键因素是如何使此合成器基准足够稳定。合成器模块合成所选频率的载波信号。由于振荡器生成的振荡信号形成合成器基准，所以该载波信号的稳定性取决于振荡器的稳定性。
提供在当今系统中使用的合成器基准的一种方法是使用自由旋转(或自由运行)模式中的振荡器。然而，这样的解决方案有几个缺点。或者振荡器(铷)变得非常昂贵、耗电、巨大和笨重并且只可操作在有限的温度范围内，或者该振荡器(OCXO)易于老化，这意味着得定期(人工地，除非能提供稳定的基准信号)进行校准。
另一个现有方案是以锁相关系将振荡器锁定到长期稳定的基准时钟信号上，如
图1所示。在图1中，利用时钟提取器2将PCM链路时钟信号馈送到普通锁相环的鉴相器1中。该鉴相器检测PCM链路时钟信号与反馈连接中振荡器3生成的输出信号之间的相位差。将该鉴相器的输出馈送到低通滤波器4中，低通滤波器4滤波提供给它的鉴相器输出的低频成分。将此滤波器形成的滤波输出作为基准时钟信号馈送给振荡器3，振荡器从此信号中生成随后由无线电部分用作合成器基准时钟信号的输出信号，这里利用调制器与合成器5来表示。如上所述，此输出信号在反馈连接中也反馈给鉴相器1。
在一些常规系统中使用的这个解决方案通过将此振荡器设计为运行锁定到长期稳定到基准时钟信号的相位上来避免由于老化而校准振荡器的需求。可从分布在用于移动网络中基站与移动交换中心(MSC)之间信息传输的PCM链路上的长期稳定时钟信号中提取基准时钟信号。此信号容易抖动、漂动和保持。
在PCM链路上提供的长期稳定时钟信号在信号链中从例如原子钟中生成。例如，由于链中交换机(例如，MSC)重新启动而在PCM链路上原子时钟信号与长期稳定时钟信号之间的信号链断裂时，出现保持。当此发生时，PCM链路时钟信号的中心频率可能与标称中心频率偏离某个数量。注意，这意味着，虽然信号链断开一段时间，但PCM链路时钟信号仍存在，尽管可能不能获得。在相对短的时间期间(例如，一般小于1小时)出现保持。
在图2中，表示经历抖动6(＞1Hz)、漂动7(＜1Hz)和保持8的PCM链路时钟信号，<D>表示由于保持8引起的中心频率偏移。
当对这样的信号进行锁相时，常规锁相环将生成图3所示的输出信号9(将用作合成器基准信号)，从中能看出，出现在PCM链路上的由于漂动与保持引起的某种影响通过该锁相环传播出去。<X>表示合成器基准信号的最大频偏，要求此最大频偏保持在满足空中接口标准稳定性要求的某个极限(0.25ppm，对于IS-54来说)内。
以层标准Stratum levels测量时钟信号的质量。PCM链路时钟的层标准指定最大允许的由于保持导致的频偏。为保证不破坏载频的稳定性要求0.25ppm(10-7数量级)(这表示，图3中的<X>必须小于0.25ppm)，基准时钟的频偏必须也保持在这些极限内。这对于层-2标准(或更少)的PCM链路时钟来说是真的，此时钟由于保持导致的频偏(图2中的<D>)保持在1.8×10-8内。然而，这样的链路是昂贵的，希望使用更便宜的质量层3(或甚至层-4)的链路。
对于层-3电平或更次的链路(时钟)，由于在这种情况中只要求频偏<D>保持在4.6×10-6ppm内，所以保持模式期间的频偏(图2中的<D>)不保持在所要求的极限内。
因此，提供一种方法是有益的，利用此方法能将OCXO用作在例如用层-3标准或更次质量的时钟链路进行校准的无线电基站中用作合成器基准，从而避免了人工重新校准该OCXO。
因而，本发明的目的是利用温度稳定足以自由运行(自由旋转)但可能易于老化的振荡器(例如，OCXO)来生成无线电传输的载频。
本发明的另一目的是让自由旋转的OCXO生成合成器基准，但由于老化而利用层-3时钟信号作为检测频偏的基准来周期性地(例如，每月一次)校准OCXO而无人工干预。
在本发明实施例的操作期间，在从一个校准至下一个校准的时间期间定期地测量和存储频偏值。以便用PCM链路(基准时钟)上抖动与漂动的影响和OCXO上的温度偏差影响最小的方式执行测量。识别并忽略当PCM链路(基准时钟)处于保持模式时获得的频偏测量值。而且，将频偏的结果平均值解释为校准间隔的老化影响并且由于老化而校准OCXO。
图1表示形成通信设备一部分的常规锁相环电路的功能方框图；图2用图表表示展示频率误差各个成分的PCM时钟信号频率；图3用图表表示在所提供的PCM时钟信号包括诸如图2所示的频率误差成分时由常规锁相环电路的振荡器生成的时钟频率；图4表示本发明实施例的电路与方法可以形成其中一部分的蜂窝通信系统的功能方框图；图5是包括本发明实施例电路系统的无线电基站的功能方框图；图6是由图5所示的无线电基站生成并在无线电传输信道上发送的已调制信号的图形表示；图7是本发明实施例的电路系统的功能方框图8是表示图7所示的电路系统各部分操作的逻辑流程图；和图9A-9B用图表表示根据本发明实施例由振荡器生成的时钟信号的频偏。
将结合在蜂窝通信系统中实施本发明的特定实施例描述本发明的操作。应理解本发明能可选择地在其他装置与设备中实施，并且下面的描述本质上是示例性的。另外，虽然为了说明目的，结合根据IS-54空中接口标准要求工作的系统描述本发明，但本发明也能应用于根据例如IS-136、GSM或PDC的其他标准工作的系统。然而，对于这些标准，载波信号的中心频率的稳定性要求可以是不同的。而且，由于稳定性要求可以是不同的，所以有可能对于这样的标准(假定更严格的稳定性要求)，本发明允许使用层-2质量基准时钟信号，尽管对于根据IS-54标准工作的系统的情况，这不需要，如上面结合图1所述的。
本发明可以根据任何空中接口标准的稳定性要求使用任何层质量基准的时钟链路。满足载波信号稳定性要求的限制因素是OCXO的温度稳定性。
参见图4，一般以10表示的示例性蜂窝通信系统包括多个以地理区域定义的网孔12，网孔12均由无线电基站14定义，基站14均利用线路16耦合到移动交换中心(MSC)18。提供给基站14的PCM链路形成在线路16上，MSC 18在此利用线路24耦合到公用交换电话网(PSTN)22。
允许位于诸如固定站、常规有线用户单元28的用户单元(″呼叫站)上的用户与位于蜂窝通信系统10所包围的地理区域内任一位置上的所选的移动用户单元26之间以常规方式进行电话通信。
如前所述，在例如由EIA/TIA颁布的IS-54空中接口标准中提出由基站生成的载波信号中心频率的稳定性要求。
本发明的实施例操作允许载波信号中心频率的稳定性要求利用具有易于老化但能自动进行校准而无需人工干预的OCXO的无线电基站来满足。
图5功能性地表示其中本发明实施例可操作的无线电基站14的发射机一侧的部分。此无线电基站14在此表示为通过PCM链路16连到MSC18(图4所示)，线路16耦合到发射机电路42和时钟提取器44。
发射机电路42可以常规方式操作以便接收在线路16上生成的数据并将这样的数据变换为线路46上将由调制器与合成器48调制到载波信号上的形式。
时钟提取器44形成线路50上的基准时钟信号以响应在PCM链路16上提供给它的时钟信号。由于在线路16上提供的PCM链路16上发送的信号特别容易抖动和漂动，所以由时钟提取器44形成的基准时钟信号具有也呈现抖动与漂动的频率特性。
在线路50上生成的基准时钟信号形成至校准器52的第一输入。在本发明的一个实施例中，校准器52包括能执行算法来实现校准器52操作的处理电路。
校准器52利用线路56耦合到本地振荡器54，本地振荡器54由OCXO形成。本地振荡器54在线路58上生成时钟信号，线路58耦合到调制器与合成器48并且在反馈安排中也耦合到校准器52的第二输入端。
由校准器52在线路56上生成的信号形成调谐电压，在此电压加到形成本地振荡器54的OCXO上时，此电压调谐振荡器。
如下面更具体描述的，校准器52比较在线路50上提供的基准时钟信号的特性与本地振荡器54生成的信号58的特性。为响应这样的比较，校准器52确定将由校准器52在线路56上生成的调谐电压的值。
在线路58上生成的时钟信号作为合成器基准信号提供给调制器与合成器48。
调制器与合成器48将线路46上由发射机电路42生成的信号调制到载波信号上并在延伸至天线62的线路60上输出所调制的信号，所调制的信号由天线发射给用户单元26(图4所示)。
图6的图形表述表示图5所示的基站14所生成的调制信号72，调制信号的大小表示为频率的函数。调制信号72的特征在于中心频率fc，并且有线段74所示的带宽。
在此分别利用线路76与78所示的由上与下限信道频率定义的无线电传输信道上发送调制信号72。IS-54空中接口标准提出由基站发送的信号中心频率的可允许偏移，以保证所发送的信号在合适的无线电传输信道内。
在所示的实施例中，可允许的信号72的中心频率的频偏利用线段84来表示。在线段84所定义的频率范围内的信号72的中心频率向上或向下频偏导致信号72的带宽仍完全在具有线路76与78所定义的上与下限频率的无线电频率信道内。大于线段84所定义频偏的信号72的中心频率频偏能导致信号72与在相邻无线电传输信道上发送的信号之间的干扰。
再参见图5，标准器52用于调谐本地振荡器54，以保证由基站14的调制器与合成器48所生成的调制信号呈现诸如IS-54空中接口标准的合适的蜂窝通信标准所要求的频率稳定性。通过适当地调谐形成本地振荡器的OCXO，使振荡器54生成的时钟信号具有所要求的稳定性。具有所要求稳定性的时钟信号保证由调制器与合成器48所生成的调制信号也具有合适的蜂窝通信标准所要求的稳定性。
图7表示在反馈安排中与形成本地振荡器54的OCXO耦合的校准器52。在一个实施例中，OCXO 54由德国Quarzkeramik GmbH ofStockdorf制造的Quarzkeramik 4005C-S19振荡器形成。此校准器包括耦合的脉冲计数器92，以便在线路50上接收由时钟提取器44(图5所示)提取的基准时钟信号和在线路58上接收由振荡器54生成的时钟信号。脉冲计数器92用于确定分别在线路50与58上生成的基准时钟信号与时钟信号之间的相位差或偏移。
所检测的基准时钟信号与时钟信号之间相位差的表示由脉冲计数器在线路93上生成并提供给相位差-频偏变换器94，变换器94将脉冲计数器的计数器所确定的相位差变换为频偏。在一个实施例中，变换器94利用处理电路所执行的算法形成，在线路95上生成提供给老化分量估算器96的表示频偏的信号。
老化分量估算器从总的检测频偏中估算由于振荡器54的老化引起的频偏。
为了确定由于振荡器54的老化引起的频偏量，老化分量估算器96从一组在一个时间间隔期间测量的并存储在估算器96中的总的频偏中估算由于振荡器的老化引起的频偏分量。
虽然由于抖动与漂动引起的频偏在时间上有可能瞬时相当大，但如果测量时间周期足够大，能有效地除去频偏。同样，由于温度变化引起的频偏也具有统计分布，在长时间周期上，以例如在24小时周期上扩展的所选的时间间隔进行一系列测量时，此统计分布具有对应OCXO周围的平均时间温度的平均值。
因此，通过适当地选择脉冲计数器92检测基准时钟信号与振荡器时钟信号之间相位差的测量周期，能使抖动与漂动引起的频偏最小。而且，能减少由于温度变化引起的振荡器频偏的影响。并且，不利用在基准时钟信号(PCM-链路)处于保持模式的测量周期期间获得的数据，老化分量估算器96能从总的检测的频偏值中估算由于振荡器54的老化引起的频偏。
在一个实施例中，仅确定基准时钟信号与振荡器时钟信号之间的数学差。基准时钟信号的差错源(即，短期稳定性与保持)与OCXO的差错源(即，温度依赖性与老化)混合，不同的差错源在时间上行为相互不同。
如下面更具体指出的，对于例如100秒的所选时间周期进行每个测量来使抖动与漂动引起的差错最小。在“长”时间周期并扩展至24小时以及黑夜与白天期间重复测量(即，连续测量)以校准平均时间温度。连续测量扩展到其长度取决于OCXO的老化规范以及频率校正要求的时间周期。例如，这样的时间周期具有大约一个月的长度。
老化分量估算器96在线路98上生成具有对应由于振荡器54的老化引起的所检测的频偏电平的值的信号。线路98耦合到变换器，在此变换器为数模变换器102，此变换器将提供给它的信号变换为模拟信号，从而形成在线路56生成的提供给振荡器54的调谐电压信号。
在本发明的一个实施例中，老化分量估算器96与变换器94由具有可在其中执行的算法的处理电路形成。
位于变换器94与估算器96周围的以虚线表示的方框106表示能由普通处理器执行这样的部件功能。
其中具有可执行算法的处理电路还用于适当排除在基准时钟信号呈现超过所选数量的频率干扰期间获得的数据，即在PCM链路上的基准时钟信号处于保持模式中时获得的数据。
如先前所提到的，虽然示例实施例根据蜂窝通信系统描述本发明的操作，但能在其中必须重新校准振荡器来校正由于振荡器老化引起的频偏以及可能在常规锁相环安排中使用的基准信号易于呈现短期频偏和类似于保持的频偏行为的任何时刻使用本发明的教导。图5所示的电路能形成类似于振荡器54的包括本地振荡器的许多类型的电子设备部分。
图8表示一般以108表示的形成校准器52(图5与7所示)的一部分的老化分量估算器96操作的方法示例。
当老化分量估算器由其中具有可执行算法的处理电路形成来执行老化分量估算器的功能时，利用可由处理电路执行的算法实施方法108。
由开始方框112表示方法的开始。随后，如方框114所示，通过测量相位差并将这样的测量变换为频偏来确定基准时钟信号与振荡器54生成的振荡器时钟信号之间的频偏。根据本地振荡器的时钟信号与从PCM链路时钟信号中提取的基准时钟信号之间的测量的相位差进行相位差测量。
在诸如100秒的所选长度的测量时间周期tm期间进行确定。所测量的频偏值fdm不仅包括由于振荡器老化引起的分量，也包括由于抖动与漂动、温度变化和在保持模式中测量的频偏引起的分量。所测量的频偏值可以利用下列和来描述。
fdm＝fda+fdjw+fdt+fdn其中fda是振荡器老化引起的频偏；fdjw是抖动与漂动引起的频偏；fdt是温度变化引起的频偏；和fdn是处于保持模式中的PCM链路时钟信号引起的频偏。
通过在例如30天的长时间周期上并且也以24小时的隔开间隔进行重复测量，由温度变化引起的频偏能集中在由于对应OCXO周围的平均时间温度的温度变化(fdt)引起的频偏分量值上。因此，虽然在单个测量中不能区分由于温度变化引起的频偏与由于老化引起的频偏，但是重复进行的测量能减少温度变化的影响。
不必在扩展的测量周期上减少由于PCM链路时钟信号的保持模式引起的频偏，在本发明实施例的操作期间能清理这样的差错。如前面所述的，能确定PCM链路何时处于保持模式中。在进行这样的确定时(例如，在检测到PCM链路的频偏的超出电平时)，能忽略在此时间期间所进行的测量。
接下来，并且如方框116所示，存储在此测量时间周期期间所确定的频偏值。
此后，如判决方框118所示，确定所要进行频偏测量的时间间隔t是否已期满。
如果没有期满，不采用分路，并且暂停，如方框122所示，以等待后续的测量时间周期。此后，确定后续测量时间周期的频偏。在本发明的一个实施例中，时间间隔包括30天间隔，并在30天时间间隔的每个白天黑夜(即，整个24小时时间周期)期间出现4个测量周期。测量周期tm可以在整个时间间隔的白天黑夜均匀隔开。
如果从逻辑方框118中采用yes(是)分路，如方框124所示，对于每个存储的频偏值，确定用于形成频偏值的数据的测量时间周期是否在PCM链路时钟信号处于保持模式时出现。
从后续的由于老化引起的频偏fda计算中排除所存储的在这样的测量时间周期期间获取的频偏值，如方框126所示。如先前所述的，PCM链路时钟信号处于保持模式中的时间周期一般远小于校准时间间隔。
随后，并且如方框128所示，从剩余的被使用的测量数量相除的测量频偏相加总和fdm中估算由于老化引起的频偏。然后，并如方框132所示，根据下式计算新的调谐电压Vnew＝Vold-K×fda其中Vold是先前的调谐电压值；Vnew是新的调谐电压；K是常数(例如，在OCXO的数据图表列出特性中指定的值)；和Fda是估算的由于老化引起的频偏值。
再参见图7的方框图，一旦计算新的调谐电压，在线路98上生成表示新调谐电压的信号，此信号由变换器102变换为模拟形式并随后利用线路56提供给振荡器54。以这种方式，振荡器54调谐为抵消老化的影响。
图9A-B表示本发明实施例的操作，其中耦合具有OCXO的无线电基站用于接收Stratum-3质量电平基准信号。由OCXO生成的信号允许符合IS-54空中接口标准的无线电基站的操作。
由于OCXO是自由转动并且由于老化而以规则间隔进行校准，所以提供根据IS-54标准操作的基站所要求的稳定合成器基准信号。即使用于OCXO校准的基准时钟信号易于遭受短期干扰与保持，这样的性能也是可能的。
图9A表示耦合在根据本发明实施例操作的控制环路中的振荡器生成的信号164。这里，满足IS-54空中接口标准的操作要求。虽然呈现与标称频率的某一偏差，但这样的偏差在允许的频偏内。两个频率误差分量表示在此图中，一个分量是校准偏差引起的频率误差(由于OCXO未理想地由于老化而进行校准)，而另一个分量是温度变化引起的频率误差。由于OCXO是自由运行的，所以由于保持与漂动引起的频率误差分量不通过控制环路进行传播。
用于校准的基准时钟信号可以呈现图2所示的抖动、漂动和保持。
图9B表示代表偏离振荡器生成的信号标称值的长期频偏的曲线168。重新校准振荡器的时间在图中以箭头170所示的时间来表示，并且老化的影响以箭头172来表示。
通过本发明的实施例操作，利用使用OCXO并进行耦合来接收Stratum-3质量电平PCM链路的无线电基站能满足在IS-54空中接口标准中提出的空中接口要求。
通过本发明的操作，形成本地振荡器54的OCXO能以周期性间隔自动进行重新校准，以便校正由于振荡器老化引起的振荡器的频偏。这样的重新校准保证由采用校准器52的无线电基站所生成的调制信号满足此无线电基站形成其中一部分的蜂窝通信系统的频率稳定性要求。
本发明的使用从而避免目前周期性要求对OCXO执行的维护来校正振荡器老化的影响。本发明的使用因此允许自由运行模式中的OCXO形成符合蜂窝通信系统的频率稳定性要求的无线电基站的一部分而无需人工重新校准OCXO。本发明的使用能同样允许形成其他类型电路部分的OCXO自动进行调谐来克服老化的影响。
已利用一定程度的特定性描述了本发明目前的最佳实施例，前面的描述是实施本发明的最佳示例，而本发明的范畴不必受此描述来限定，本发明的范畴由下面的权利要求书来定义。
权利要求
1.由无线电发射机上的合成器基准信号源生成稳定的合成器基准信号的一种方法，此合成器基准信号易于发生由于合成器基准信号源老化引起的频偏，此发射机耦合到提供基准时钟信号的基准源，此基准时钟信号中心频率易于偏离标称中心频率超过可允许数量，所述方法包括以下步骤确定此合成器基准信号与基准时钟信号之间的频率偏差；估算在所述确定步骤期间确定的频率偏差中由于合成器基准信号源老化引起的分量；和自动校准合成器基准信号源，以抵消由于合成器基准信号源老化引起的其值在所述估算步骤期间估算的合成器基准信号的频率偏差。
2.根据权利要求1的方法，其中进行在所述估算步骤期间进行的频偏分量估算，以响应在所选电平内的频偏表示。
3.根据权利要求1的方法，其中进行在所述估算步骤期间进行的估算，以响应在所选时间周期期间的隔开间隔上确定的频偏表示。
4.根据权利要求3的方法，其中所选的时间周期选择长度为其中由于基准时钟信号的抖动与漂动引起的平均偏差具有基本上可以忽略的电平。
5.根据权利要求3的方法，其中选择在所述估算步骤期间确定频偏表示的隔开间隔，以使温度起伏变化引起的平均频偏基本上对应平均时间温度。
6.用于利用无线电发射机上的合成器基准信号源生成稳定的合成器基准信号的一种设备，此合成器基准信号易于发生由于合成器基准信号源老化引起的频偏，此无线电发射机耦合到提供基准时钟信号的基准源，此基准时钟信号中心频率易于偏离标称中心频率超过可允许的数量，所述设备包括频偏确定器，耦合以便接收合成器基准信号和至少基准时钟信号的表示，所述频偏确定器用于确定此合成器基准信号与基准时钟信号之间的频偏；估算器，耦合以便接收由所述频偏确定器所确定的频偏表示。所述估算器用于估算由所述频偏确定器确定的由于合成器基准信号源老化引起的频偏分量；和校准信号生成器，耦合以便接收由所述估算器估算的由于合成器基准信号源老化引起的频偏表示，所述校准信号生成器用于生成校准信号来校准合成器基准信号源，以抵消由于合成器基准信号源老化引起的频偏。
7.在耦合以便接收基准信号的振荡器电路中，其中基准信号的中心频率易于在所选时间周期内偏离标称中心频率超过可允许的数量，此振荡器电路具有用于生成以时钟频率为特征的时钟信号的振荡器，用于检测由于振荡器老化引起的时钟信号的时钟频率的频偏的一种改善的频偏检测设备，所述频偏检测设备包括频偏确定装置，用于确定时钟信号相对基准信号的频偏；和老化分量估算器，耦合以便接收由所述频偏确定装置确定的频偏表示，所述老化分量估算器用于估算由于振荡器老化引起的时钟频率中的频偏分量，从而检测由于振荡器老化引起的时钟信号的频偏。
8.根据权利要求7的频偏检测设备，其中所述老化分量估算器还用于生成电压信号，此电压信号值代表时钟频率中由于振荡器老化引起的频偏估算。
9.根据权利要求8的频偏检测设备，其中由所述老化分量估算器生成的电压信号用于形成校准调谐信号，以便提供给振荡器来改变时钟信号的时钟频率数量，以响应由所述老化分量估算器估算的由于老化引起的频偏值。
10.根据权利要求9的频偏检测设备，还包括变换器，用于将所述老化分量估算器生成的电压信号变换为校准调谐信号。
11.根据权利要求10的频偏检测设备，其中由所述老化分量估算器生成的电压信号由数字值形成，其中校准调谐信号由模拟信号形成，并且其中所述变换器包括数模变换器。
12.根据权利要求7的频偏检测设备，其中所述频偏确定装置包括计数器电路，所述计数器电路进行耦合以便接收由振荡器生成的时钟信号和基准信号，所述计数器电路用于确定此时钟信号相位与基准信号相位之间的相位差。
13.根据权利要求12的频偏检测设备，其中所述频偏确定装置还包括耦合的相位差-频偏变换器，以便接收由所述计数器电路确定的相位差表示，所述变换器用于变换相位差为此时钟信号与基准信号之间的频偏。
14.根据权利要求13的频偏检测设备，其中所述相位差-频偏变换器包括其中具有可执行算法的处理器，用于将相位差变换为频偏。
15.根据权利要求7的频偏检测设备，其中所述老化分量估算器包括其中具有可执行算法的处理器，用于估算由于振荡器老化引起的时钟频率偏差分量。
16.根据权利要求7的频偏检测设备，其中振荡器形成在蜂窝通信网络中使用的无线电基站的一部分，并且所述频偏确定装置与所述老化分量估算器形成无线电基站的部分。
17.根据权利要求16的频偏检测设备，其中由所述频偏确定装置测量的时钟信号频偏所相对的基准信号包括由蜂窝通信网络的频率控制源生成的基准信号。
18.根据权利要求17的频偏检测设备，其中所述老化分量估算器还确定其中基准信号呈现超过所选数量的频率干扰的时间。
19.根据权利要求7的频偏检测设备，其中所述频偏确定装置测量所选时间间隔期间所选时间周期期间的频偏。
20.根据权利要求19的频偏检测设备，其中所述老化分量估算器估算由于老化引起的时钟频偏分量，以响应所选时间间隔完成时的频偏表示。
21.根据权利要求7的频偏检测设备，其中进行由所述老化分量估算器估算的时钟频率偏差的估算，以响应在所述老化分量估算器上接收的在所选电平内的频偏表示。
22.根据权利要求7的频偏检测设备，其中进行由所述老化分量估算器估算的时钟频偏分量的估算，以响应在所述时间周期期间以隔开的间隔在所述老化分量估算器上接收的频偏表示。
23.根据权利要求22的频偏检测设备，其中选择由所述老化分量估算器确定频偏表示的所选间隔，以使由于温度起伏变化引起的平均频偏对应平均时间温度。
24.根据权利要求22的频偏检测设备，其中所述老化分量估算器还包括存储装置，用于存储代表在所选时间周期期间以隔开的间隔接收的频偏表示的值。
25.根据权利要求22的频偏检测设备，其中所选的时间周期选择长度为其中由于基准时钟信号的抖动与漂动引起的平均频偏具有基本上可以忽略的电平。
26.用于检测由振荡器生成的时钟信号由于振荡器老化引起的时钟频率的频偏的一种方法，此振荡器进行耦合以接收其中心频率易于在所选的时间周期内偏离标称中心频率超过可允许的数量的基准信号，所述方法包括以下步骤确定时钟信号相对基准信号的频偏；和估算时钟信号的时钟频率中由于振荡器老化引起的频偏分量，以响应在所述确定步骤期间测量的频偏。
27.用于检测由振荡器生成的时钟信号的时钟频率由于振荡器老化引起的频偏的一种频偏检测设备，此振荡器进行耦合以接收其中心频率易于在所选的时间周期内偏离标称中心频率超过可允许的数量的基准信号，所述频偏检测设备包括用于确定时钟信号相对基准信号的频偏的装置；和用于估算由于振荡器老化引起的时钟频率偏差分量的装置，从而检测由于振荡器老化引起的时钟信号的频偏，所述装置用于估算以响应由所述确定频偏的装置测量的频偏。
28.用于调谐振荡器以抵消由振荡器生成的时钟信号由于振荡器老化引起的频偏的一种频率控制电路，此振荡器进行耦合以接收其中心频率易于在所选的时间周期内偏离标称中心频率超过可允许数量的基准信号，所述频率控制电路包括相位差测量装置，用于测量时钟信号相对基准信号的相位差；相位差-频偏变换器，耦合以接收由所述相位差测量装置测量的相位差表示，所述变换器用于将时钟信号与基准信号之间的相位差变换为频偏；老化分量估算器，耦合以接收由所述相位差-频偏变换器确定的频偏表示，所述老化分量估算器用于估算由于振荡器老化引起的时钟信号的频偏分量，从而检测由于振荡器老化引起的时钟信号的频偏；和调谐信号生成器，用于生成调谐信号以便提供给振荡器来调谐此振荡器，所述调谐信号生成器耦合到所述老化分量估算器，并且所述调谐信号具有代表由所述老化分量估算器估算的频偏的值。
29.根据权利要求28的频率控制电路，其中振荡器形成无线电基站的一部分，并且其中所述相位差测量装置测量的相位差所相对的基准信号包括由电话网络生成的PCM链路。
30.根据权利要求28的频率控制电路，其中所述老化分量估算器包括其中具有可执行算法的处理器，用于估算由于振荡器老化引起的时钟频偏分量。
全文摘要
一种设备(52)及相关方法(108),用于确定由于振荡器(54)的老化引起的振荡器(54)的频偏(fd
文档编号H03L1/00GK1251227SQ98803590
公开日2000年4月19日 申请日期1998年1月9日 优先权日1997年1月31日
发明者J·厄斯特贝里 申请人:艾利森电话股份有限公司